Wetenschapsforum

Geef een aanduiding van de isomerie weer (E/Z of cis/trans) en identificeer de geconjugeerde systemen (PCMO).

(De tekeningen van de structuren vind je onderaan.)

----------------------------------------------------

Structuur 1:

PCMO: Ik denk dat je hierbij geen PCMO hebt, aangezien je voor een PCMO minstens 3 C-atomen naast elkaar nodig hebt met een beschikbaar p-orbitaal. Volgens mij komt dit overeen met 3 C-atomen waarbij elk C-atoom minstens 1 dubbele binding heeft. Hier hebben er maar 2 C-atomen een dubbele binding, dus is er geen sprake van een PCMO.

Isomerie: Voor zover ik gehoord heb, kan je de isomerie bepalen door te kijken naar de 'zware groepen' aan beide zijden van een dubbele binding. Hier stuit ik echter op een probleem: bij deze molecule heb je 1 dubbele binding, maar aan de rechterkant van deze binding staan twee gelijkwaardige groepen (namelijk twee keer een H-atoom). Hoe kan ik hier dan de isomerie van bepalen?

Structuur 2:

PCMO: We hebben hier geen PCMO, aangezien er maar 1 dubbele binding is.

Isomerie: Volgens mij is er hier sprake van E-isomerie. Aan de linkerkant van de dubbele binding is de Chloorgroep het zwaarst, aan de rechterkant is de isopropylgroep het zwaarst. Deze staan beiden aan een tegenoverstelde kant, dus Entgegen.

Structuur 3:

PCMO: Er is sprake van een PCMO aangezien er 2 dubbele bindingen zijn, en zo 3 C-atomen naast elkaar liggen met een beschikbaar p-orbitaal.

Isomerie: Voor beide dubbele bindingen heb ik geen flauw benul hoe je de isomerie zou kunnen bepalen..

Structuur 4:

PCMO: Aan de linkerzijde heb je 4 C-atomen die betrokken zijn in een dubbele binding, dus is er sprake van een PCMO.

Isomerie: Voor de linkse dubbele binding zit ik weer met het zelfde probleem als bij structuur 1 en 3.

Voor de middelste dubbele binding is er volgens mij sprake van Z-isomerie: de ethylgroep is zwaarder dan de ethenylgroep aangezien de ethylgroep bestaat uit 2 C-atomen en 5 H-atomen en de ethenylgroep bestaat uit 2 C-atomen en 3 H-atomen. Aan de andere kant is de waterstofgroep overduidelijk de lichtste.

Voor de rechtse dubbele binding is er volgens mij ook Z-isomerie: aan de rechterkant is de methylgroep zwaarder dan de waterstofgroep, en aan de andere kant is de waterstofgroep ook overduidelijk de lichtste.

Structuur 5:

PCMO: Geen PCMO aangezien er nergens dubbele bindingen zijn..

Isomerie: hier heb ik ook weer geen flauw benul hoe je de isomerie moet gaan bepalen..

[attachment=8819:oefening..._en_PCMO.jpg]

----------------------------------------------------------------------------

Even melden dat ik niet zozeer geïnteresseerd ben in de juist oplossing van de oefeningen, maar vooral geïnteresseerd ben in de algemene regels die er gelden, essentiële dingen die ik me moet eigen maken, etc. Ik heb namelijk een prof die alles zo maar wat vaag uitlegt en er van uitgaat dat we heel wat op ons zelf kunnen zoeken..

Probeer dus ook zeker aan te geven als ik ergens bijvoorbeeld wel een juist antwoord heb, maar niet omwille van de correcte reden.

Bedankt alvast voor de hulp!

Uomo Universale schreef:Geef een aanduiding van de isomerie weer (E/Z of cis/trans) en identificeer de geconjugeerde systemen (PCMO).

(De tekeningen van de structuren vind je onderaan.)

----------------------------------------------------

Structuur 1:

PCMO: Ik denk dat je hierbij geen PCMO hebt, aangezien je voor een PCMO minstens 3 C-atomen naast elkaar nodig hebt met een beschikbaar p-orbitaal. Volgens mij komt dit overeen met 3 C-atomen waarbij elk C-atoom minstens 1 dubbele binding heeft. Hier hebben er maar 2 C-atomen een dubbele binding, dus is er geen sprake van een PCMO.

Waar het om gaat is dat er 3 of meer atomen een pi-orbitaal hebben die overlap hebben. Dat kunnen C-atomen zijn, maar ook N- of O-atomen. Overlap kan er echter alleen zijn wanneer de orbitalen dezelfde kant op staan. Een p-orbitaal in de x-richting kan immers nooit overlappen met een p-orbitaal in de y-richting.

Wanneer je geconjugeerde dubbele bindingen hebt (in de structuur dus afwisselend dubbele en enkele bindingen), dan is hiervan sprake. Maar het is wel belangrijk om op te merken dat ieder atoom in de structuur betrokken is bij 1 (en dus niet meer) dubbele binding.

Deze opmerkingen zijn overigens vooral belangrijk bij de beantwoording van de andere vragen. In dit geval is het simpel: Slechts de 2 C-atomen die betrokken zijn bij de dubbele bindingen hebben een p-orbitaal. Er kan dus inderdaad geen sprake zijn van resonantie.

Isomerie: Voor zover ik gehoord heb, kan je de isomerie bepalen door te kijken naar de 'zware groepen' aan beide zijden van een dubbele binding. Hier stuit ik echter op een probleem: bij deze molecule heb je 1 dubbele binding, maar aan de rechterkant van deze binding staan twee gelijkwaardige groepen (namelijk twee keer een H-atoom). Hoe kan ik hier dan de isomerie van bepalen?

Is hier überhaupt een ander stereoisomeer mogelijk?

Structuur 2:

PCMO: We hebben hier geen PCMO, aangezien er maar 1 dubbele binding is.

Dat is iets te kort door de bocht, want conjugatie kan ook optreden met vrije elektronenparen. Dit wordt hyperconjugatie genoemd. Maar de overlap met een vrij elektronenpaar van Cl is te verwaarlozen.

Isomerie: Volgens mij is er hier sprake van E-isomerie. Aan de linkerkant van de dubbele binding is de Chloorgroep het zwaarst, aan de rechterkant is de isopropylgroep het zwaarst. Deze staan beiden aan een tegenoverstelde kant, dus Entgegen.

De andere 2 substituenten zijn beide H-atomen. I er dan sprake van E/Z-isomerie of cis/trans?

Structuur 3:

PCMO: Er is sprake van een PCMO aangezien er 2 dubbele bindingen zijn, en zo 3 C-atomen naast elkaar liggen met een beschikbaar p-orbitaal.

Kan het p-orbitaal van C-atoom 1 overlappen met die van C-atoom 3? Waarom wel/niet?

Isomerie: Voor beide dubbele bindingen heb ik geen flauw benul hoe je de isomerie zou kunnen bepalen..

Is dat dan nodig?

Structuur 4:

PCMO: Aan de linkerzijde heb je 4 C-atomen die betrokken zijn in een dubbele binding, dus is er sprake van een PCMO.

Klopt.

Isomerie: Voor de linkse dubbele binding zit ik weer met het zelfde probleem als bij structuur 1 en 3.

Of niet...

Voor de middelste dubbele binding is er volgens mij sprake van Z-isomerie: de ethylgroep is zwaarder dan de ethenylgroep aangezien de ethylgroep bestaat uit 2 C-atomen en 5 H-atomen en de ethenylgroep bestaat uit 2 C-atomen en 3 H-atomen.

Zo werken de CIP-regels niet! Zoek de regels nog eens op. Bovendien: Er is geen middelste dubbele binding in deze structuur...

Structuur 5:

PCMO: Geen PCMO aangezien er nergens dubbele bindingen zijn..

Isomerie: hier heb ik ook weer geen flauw benul hoe je de isomerie moet gaan bepalen..

Er is geen dubbele binding, dus er zal geen sprake zijn van E/Z of cis/trans isomerie. Maar er is wel sprake van een asymmetrisch omringd C-atoom. Weet alleen niet of de bepaling van de chiraliteit ook gevraagd is.

Marko schreef:Waar het om gaat is dat er 3 of meer atomen een pi-orbitaal hebben die overlap hebben. Dat kunnen C-atomen zijn, maar ook N- of O-atomen. Overlap kan er echter alleen zijn wanneer de orbitalen dezelfde kant op staan. Een p-orbitaal in de x-richting kan immers nooit overlappen met een p-orbitaal in de y-richting.

Wanneer je geconjugeerde dubbele bindingen hebt (in de structuur dus afwisselend dubbele en enkele bindingen), dan is hiervan sprake. Maar het is wel belangrijk om op te merken dat ieder atoom in de structuur betrokken is bij 1 (en dus niet meer) dubbele binding.

Deze opmerkingen zijn overigens vooral belangrijk bij de beantwoording van de andere vragen. In dit geval is het simpel: Slechts de 2 C-atomen die betrokken zijn bij de dubbele bindingen hebben een p-orbitaal. Er kan dus inderdaad geen sprake zijn van resonantie.

Bedankt voor je verhelderende uitleg hierbij!

Is hier überhaupt een ander stereoisomeer mogelijk?

Ahja, als beide groepen gelijk zijn is er gewoon geen ander (stereo)isomeer mogelijk..Dom van me.

Dat is iets te kort door de bocht, want conjugatie kan ook optreden met vrije elektronenparen. Dit wordt hyperconjugatie genoemd. Maar de overlap met een vrij elektronenpaar van Cl is te verwaarlozen.

Hmm..ik heb vermoed ik wel al eens het woord hyperconjugatie horen vallen in de les, eens in de 900-pagina's-dikke-syllabus opzoeken waar dat was!

Kan je me vertellen waarom precies de overlap met een vrij e-paar van Cl te verwaarlozen is en met welk vrij e-paar van welk atoom zou zo'n overlap/hyperconjugatie wel kunnen? Of zou ons dat wat te ver leiden en/of zoek ik het beter zelf eens op?

De andere 2 substituenten zijn beide H-atomen. I er dan sprake van E/Z-isomerie of cis/trans?

Ik dacht van wel.. Ik weet niet goed waar je hier naar toe wil. Naar analogie met

Kan het p-orbitaal van C-atoom 1 overlappen met die van C-atoom 3? Waarom wel/niet?

Ik denk van niet. Reden: de pi-binding tussen C-atoom 2 en C-atoom 3 zal bijvoorbeeld met het Py-orbitaal zijn, terwijl de pi-binding tussen C-atoom 2 en C-atoom 1 dan met het Pz-orbitaal zal zijn (het C-atoom 2 is sp-gehybridiseerd, de twee anderen zijn

Is dat dan nodig?

Jouw vraag doet me vermoeden dat hier isomerie ook weer niet van toepassing is.

Of niet...

Inderdaad, voor de linkse dubbele binding is er helemaal geen sprake van isomerie.

Zo werken de CIP-regels niet! Zoek de regels nog eens op. Bovendien: Er is geen middelste dubbele binding in deze structuur...

Opmerking: ik ben de meeste rechtse dubbele binding vergeten te tekenen..Zie bijlage voor de aangepaste tekening. Sorry voor de verwarring.

In verband met de CIP-regels; ik weet hoe deze werken, maar deze hebben toch te maken met chiraliteit/absolute stereochemie en hebben toch niets te maken met Cis/trans of E/Z? Of ben ik fout?

Als ze dus vragen om E/Z of Cis/trans te bepalen, dan moet ik toch gewoon kijken naar de zwaarste groepen aan beide kanten van de dubbele binding en mag ik de CIP-regels toch laten voor wat ze zijn. Of niet?

Er is geen dubbele binding, dus er zal geen sprake zijn van E/Z of cis/trans isomerie. Maar er is wel sprake van een asymmetrisch omringd C-atoom. Weet alleen niet of de bepaling van de chiraliteit ook gevraagd is.

De bepaling van de chiraliteit is hier niet gevraagd. (Klein vraagje: het asymmetrisch omringd C-atoom/chiraal centrum is hier toch het C-atoom rechtsboven in het 'vierkantje' hé?)

Bedankt alvast voor de hulp!

[attachment=8826:oefening..._en_PCMO.jpg]